الوجبات الجاهزة الرئيسية
- اكتشاف جديد يمكن أن يستخدم الحمض النووي لصنع رقائق الكمبيوتر.
- البحث هو أحدث خطوة في المجال المتنامي للحمض النووي ، والذي توقف منذ عقود لكنه يظهر واعدًا.
- تعد أجهزة الكمبيوتر القائمة على الحمض النووي مفيدة لأنها فعالة للغاية في استخدام الطاقة.
قد تقترب أجهزة الكمبيوتر التي تعمل على الحمض النووي من أن تصبح أجهزة عملية.
اكتشف باحثون في جامعة كورية جنوبيةمؤخرًا طريقة لإنشاء شريحة تعتمد على الحمض النووي يمكن لجهاز الكمبيوتر الشخصي التحكم فيها لإجراء العمليات الحسابية ، وفقًا لورقة بحثية جديدة.استخدم الفريق الطباعة ثلاثية الأبعاد لتصنيع شريحة يمكنها تنفيذ المنطق المنطقي ، وهو أحد الأساليب الأساسية لبرمجة الكمبيوتر. إنها أحدث خطوة في المجال المتنامي لحوسبة الحمض النووي ، والذي توقف منذ عقود لكنه يظهر واعدًا.
"على عكس أجهزة الكمبيوتر الرقمية ، من المحتمل أن تعمل أجهزة الكمبيوتر DNA على تعزيز وتوسيع قدراتنا لتجاوز الإلكترونيات في المستقبل ،" Hieu Bui ، الأستاذ الذي يدرس حوسبة الحمض النووي في الجامعة الكاثوليكية في أمريكا ولم يشارك في الدراسة ، قال Lifewire في مقابلة عبر البريد الإلكتروني.
على سبيل المثال ، قال بوي ، إن كمبيوتر الحمض النووي "قد يعالج المؤشرات الحيوية مثل تسلسل الحمض النووي أو الحمض النووي الريبي كمدخلات وينتج معلومات حيوية مفيدة (على سبيل المثال ، تعداد الخلايا ، وأنواع الدم ، وما إلى ذلك) كمخرجات."
DNA يمكنه حساب
DNA هو الحلزون المزدوج الذي يحتوي على جميع معلوماتنا الجينية. تحتوي الوحدات الفردية للحمض النووي على أزواج من الجزيئات التي يمكن استخدامها لإجراء حسابات لحساب الحمض النووي.
في ورقتهم البحثية الجديدة ، قال العلماء في جامعة إنشيون الوطنية في كوريا إنهم وجدوا شريحة ميكروفلويديك قابلة للبرمجة تعتمد على الحمض النووي والتي يمكن لجهاز الكمبيوتر الشخصي التحكم فيها. تحتوي الرقاقة على نظام صمام يعمل بمحرك يمكن تشغيله باستخدام كمبيوتر شخصي أو هاتف ذكي.
"أملنا هو أن تحل وحدات المعالجة المركزية القائمة على الحمض النووي محل وحدات المعالجة المركزية الإلكترونية في المستقبل لأنها تستهلك طاقة أقل ، مما سيساعد في الاحتباس الحراري ،" قال يونج جون سونج ، الذي قاد الدراسة ، في بيان صحفي. "توفر وحدات المعالجة المركزية القائمة على الحمض النووي أيضًا منصة للحسابات المعقدة مثل حلول التعلم العميق والنمذجة الرياضية."
وصف بوي الورقة الجديدة من إنتشون بأنها "علامة واعدة للتكنولوجيا التي تطورت منذ أوائل الثمانينيات."
تعد أجهزة الكمبيوتر التي تعتمد على الحمض النووي مفيدة لأنها فعالة للغاية في استخدام الطاقة ، حتى عند معالجة كميات هائلة من البيانات لأنها تعتمد على العمليات البيولوجية بدلاً من الكهرباء ، كما قال استراتيجي البيانات Nick Heudecker لـ Lifewire في مقابلة عبر البريد الإلكتروني.
"حواسيب الحمض النووي مرنة أيضًا عند مقارنتها بمعماريات الحوسبة التقليدية" ، كما قال. "بغض النظر عن نجاحاتها ، فإن الحوسبة التقليدية هشة. الإدارة اليقظة للظروف والبيئات والمدخلات مطلوبة لتحقيق أي شكل من أشكال النجاح."
نأمل أن تحل وحدات المعالجة المركزية القائمة على الحمض النووي محل وحدات المعالجة المركزية الإلكترونية في المستقبل لأنها تستهلك طاقة أقل ، مما سيساعد في الاحتباس الحراري.
قال Heudeckerلأنه نظام بيولوجي ، فإن الحمض النووي قادر على التحقق من الأخطاء والإصلاح الذاتي ، مما يجعله منصة مثالية لتخزين البيانات والحوسبة.
"هذه المرونة المتأصلة ، إلى جانب كثافة التخزين الخاصة بها ، تضع حوسبة الحمض النووي في وضع فريد بالنسبة لخيارات الحوسبة الأخرى ، مثل الحوسبة الكمومية ،" أضاف.
تحويل الحمض النووي إلى آلات
قال هيديكرتحاول العديد من الشركات استخدام تقنية الحمض النووي لصنع أجهزة كمبيوتر مفيدة.
تدعي شركة CATALOG الناشئة ، على سبيل المثال ، أن لديها طريقة فريدة لتشفير البيانات مثل الحمض النووي الذي يستخدم نهجًا منخفض التكلفة. تدعي الشركة أنها نجحت في تشفير كل نصوص ويكيبيديا الإنجليزية في DNA اصطناعي.
تقوم شركة Helixworks بإنشاء آلية ترميز قائمة على الحمض النووي يمكنها تحديد العناصر المادية وإثبات مصدرها ، على حد قول هيودكر. المنتج ، HelixID ، يسمح للمصنعين بتضمين معلومات مفصلة عن المنتج في سلسلة DNA ، مثل الرقم التسلسلي ، وأرقام الدُفعة أو الدُفعات ، وتواريخ انتهاء الصلاحية مباشرةً في أشياء مثل الأطعمة والمشروبات ، والمستحضرات الصيدلانية ، والمنسوجات ، والملابس ، والسلع الفاخرة.
بعض تقنيات الحمض النووي لا تزال في مرحلة البحث الأولى. تعمل شركة Micron Technology على تخزين بيانات الحمض النووي كشكل جديد من أشكال الذاكرة ، يسمى Nucleic Acid Memory (NAM). تشارك Microsoft مع جامعة واشنطن وقد أظهرت تخزين بيانات الحمض النووي واسترجاعها.
لكن أجهزة الكمبيوتر العملية للحمض النووي لا تزال على الأرجح على بعد حوالي عشر سنوات من الوصول إلى أرفف المتاجر ، كما قال هيودكر.
قال"تقنيات تسلسل الحمض النووي والتوليف الحالية باهظة الثمن وبطيئة في التنافس مع البنية التحتية للحوسبة التقليدية".
